[發明專利]基于雙螺旋光束的樣品軸向漂移檢測及補償方法和裝置

有效

• 申請號: 201310324971.7
• 申請日: 2013-07-30
• 公開（公告）號: CN103399413A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 匡翠方;李帥;楊碩;劉旭
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G02B27/30
• 分類號: G02B27/30;G02B21/00
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種基于雙螺旋光束的樣品軸向漂移檢測及補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）將準直后的激光光束入射至空間光調制器內進行相位調制，得到雙螺旋照明光束，所述的雙螺旋照明光束的聚焦光斑呈現出兩個強度峰值，且這兩個強度峰值之間的連線在光束傳播方向上具有旋轉特性；

2）所述的雙螺旋照明光束經聚焦投射到位于三維納米掃描平臺上的待測樣品，經待測樣品反射并被顯微物鏡收集得到反射光束；

3）所述反射光束經聚焦得到具有兩個強度峰值的聚焦光斑，并利用光電感應器件接收所述的聚焦光斑，得到光斑強度分布信息；

4）根據所述的光斑強度分布信息計算兩個強度峰值之間的連線與水平方向的夾角；

5）利用所述的夾角和樣品軸向漂移量的關系建立標定函數；

6）當待測樣品發生軸向位置漂移時，重復步驟1）～4），得到實時測量的夾角，根據所述的標定函數計算當前的樣品軸向漂移量，并依據當前的樣品軸向漂移量調整所述三維納米掃描平臺的軸向位置，完成對待測樣品的軸向位置的校正。

2.如權利要求1所述的基于雙螺旋光束的樣品軸向漂移檢測及補償方法，其特征在于，所述空間光調制器的相位調制函數f(ρ,φ)為

f(ρ,φ)=arg[U(ρ,φ,0)]

U(ρ,φ,z)=∑u_mn(ρ,φ,z),n=0,1,2,…,m=2n+1

其中，(ρ,φ,z)為以顯微物鏡的焦點為原點的柱坐標系的三個坐標分量，u_mn(ρ,φ,z)為第mn階GL基模復光場，arg為復數的輻角函數。

3.如權利要求2所述的基于雙螺旋光束的樣品軸向漂移檢測及補償方法，其特征在于，所述第mn階GL基模復光場u_mn(ρ,φ,z)為：

umn(ρ,φ,z)=w0/w(z^)exp(-ρ^2)exp(iρ^2z^)exp[-iarctan(z^)]·(2ρ^)|m|Lnm(2ρ^2)]]>

·exp(imφ)exp[-i(2n+m)arctan(z^)]]]>

其中，w₀為激光光束的束腰半徑，i為虛數單位，λ為所用激光光束的波長，為第mn階拉蓋爾多項式。